張金萍，許 靈，倪 偉

(1.水利部松遼水利委員會(huì)規(guī)研中心，吉林 長(zhǎng)春 130021；2. 松遼水利水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，吉林 長(zhǎng)春 130021)

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土壤水氮遷移轉(zhuǎn)化模型研究進(jìn)展

張金萍1，許 靈2，倪 偉1

(1.水利部松遼水利委員會(huì)規(guī)研中心，吉林 長(zhǎng)春 130021；2. 松遼水利水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，吉林 長(zhǎng)春 130021)

水資源短缺和農(nóng)業(yè)面源污染問(wèn)題已成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵制約因素，因此提高農(nóng)田水氮的利用效率、減少氮素淋失及其對(duì)環(huán)境污染的影響具有十分重要的意義。隨著土壤溶質(zhì)運(yùn)移理論研究的發(fā)展， 國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)土壤水氮運(yùn)移、轉(zhuǎn)化機(jī)理的研究不斷深入。文章綜述了國(guó)內(nèi)外水氮運(yùn)移、轉(zhuǎn)化理論研究及模擬模型研究的現(xiàn)狀, 并討論了該領(lǐng)域未來(lái)的研究趨勢(shì)和有待解決的問(wèn)題。

運(yùn)移轉(zhuǎn)化機(jī)理；模擬模型；研究現(xiàn)狀

肥料對(duì)糧食作物的增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)至關(guān)重要，生育期適時(shí)灌水和科學(xué)施肥是提高糧食產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。氮素營(yíng)養(yǎng)既是保障作物增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)元素之一[1]，又是相對(duì)缺乏的關(guān)鍵元素[2]。土壤中氮素的含量和科學(xué)配比直接關(guān)系農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)[3]。為增加旱地土壤的氮素供給，氮素肥料在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中被廣泛施用，年投入量高達(dá)2000萬(wàn)t以上，居世界首位。2005年，國(guó)內(nèi)氮素化肥施用量4500萬(wàn)t以上，約為1983年的2倍，而相應(yīng)的糧食產(chǎn)量為48 000萬(wàn)t，僅是1983年的1.2倍。氮素肥料利用率較低，不僅造成農(nóng)業(yè)投入與產(chǎn)出嚴(yán)重失衡的浪費(fèi)現(xiàn)象，更增加了農(nóng)業(yè)面源污染的風(fēng)險(xiǎn)。已有研究[4]報(bào)道：國(guó)內(nèi)每年約有1000萬(wàn)t氮素肥料轉(zhuǎn)化為污染物，造成農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷，給生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重影響。農(nóng)田中氮素養(yǎng)分損失的途徑主要包括：徑流沖刷損失、氨的揮發(fā)、反硝化脫氮、銨的固定、硝態(tài)氮的淋失損失等。其中，硝態(tài)氮的淋失損失量最大[5]，土壤硝態(tài)氮?dú)埩粼陔S水流遷移到下層土壤進(jìn)而污染淺層地下水。我國(guó)飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)明確了水中的硝酸鹽含量的安全標(biāo)準(zhǔn)，每升水中不應(yīng)超過(guò)20 mg，雖高于發(fā)達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[6]，但部分地區(qū)飲水的水質(zhì)指標(biāo)仍不達(dá)標(biāo)。硝酸鹽對(duì)水體的污染具有隱蔽性，呈逐年加劇的態(tài)勢(shì)，治理難度大、代價(jià)高昂[7]，已引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。因此，對(duì)于氮素污染問(wèn)題的研究，已引起科學(xué)界廣泛重視[8]，土壤中氮素的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律也已成為國(guó)內(nèi)外環(huán)境科學(xué)、生態(tài)科學(xué)和土壤科學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題[9-10]。

水是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的命脈，在用水總量中，農(nóng)業(yè)用水所占比重最大。以華北平原為例，該地區(qū)一直是中國(guó)最大的糧食生產(chǎn)基地之一，谷物糧食產(chǎn)量占全國(guó)總量的21.6%[11]，其中冬小麥的產(chǎn)量占全國(guó)總產(chǎn)量的71%左右[12]，冬小麥全生育期耗水量為450 mm左右，而小麥生長(zhǎng)季的降雨不足，一半不超過(guò)180 mm，小麥灌溉用水約占該地區(qū)農(nóng)業(yè)用水總量的70%[13]，而其中64%的灌溉水來(lái)自地下[14-16]，由于多年大量開(kāi)采地下水進(jìn)行灌溉，導(dǎo)致地下水位每年以1.0～1.5 m的速度下降，地下水位已從20世紀(jì)50年代的5 m 降到了現(xiàn)在的30 m以下[15]，由此產(chǎn)生的環(huán)境矛盾也日趨尖銳。

綜上，粗放的灌溉管理及不科學(xué)的施肥方式已成為生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的主要因素，制定合理的灌溉制度和科學(xué)的施肥方案、提高灌溉水及氮素利用效率，減少不必要的耗散和損失，對(duì)平衡糧食增產(chǎn)與水資源及環(huán)境污染之間的矛盾有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。如何確定灌水量、施肥量與氮素淋失量、作物產(chǎn)量等之間的相關(guān)性具有重要意義，然而大田實(shí)驗(yàn)成本高且周期長(zhǎng)，不同農(nóng)業(yè)管理措施下的研究過(guò)程既費(fèi)時(shí)又耗資，對(duì)環(huán)境的影響的評(píng)價(jià)往往難于達(dá)到預(yù)期的效果。因此，研究土壤中氮素的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及模型，利用模型對(duì)不同管理措施進(jìn)行模擬評(píng)估具有十分重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

1 土壤水氮遷移轉(zhuǎn)化理論研究現(xiàn)狀

相比國(guó)內(nèi)，國(guó)外對(duì)土壤溶質(zhì)運(yùn)移方面問(wèn)題的研究開(kāi)展較早，始于20世紀(jì)50年代。由Lapidus開(kāi)創(chuàng)的對(duì)流—彌散方程(CDE)模型，揭開(kāi)了溶質(zhì)運(yùn)移研究的序幕。Scheidegg將Lapidus 的方程擴(kuò)展，進(jìn)行三維均質(zhì)土壤、穩(wěn)態(tài)流條件下的模擬研究,優(yōu)化了算法，同時(shí)考慮了溶質(zhì)運(yùn)移時(shí)水的動(dòng)力彌散作用。Rizfai在Schidegger研究成果的基礎(chǔ)上，考慮了溶質(zhì)運(yùn)移時(shí)的分子擴(kuò)散作用，并引入了彌散度的概念，來(lái)表征土壤特性對(duì)溶質(zhì)運(yùn)移的影響，使溶質(zhì)運(yùn)移理論的研究更加深入。Nielson和Biggaz從理論上推導(dǎo)建立了對(duì)流—彌散方程，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)Lapidus、Schidegger和Nielson的模型進(jìn)行了比較分析，因此實(shí)驗(yàn)和理論進(jìn)一步表明對(duì)流—彌散方程能較好地描述非反映性物質(zhì)在多孔介質(zhì)中的遷移規(guī)律[17]。在溶質(zhì)運(yùn)移研究歷史上,開(kāi)創(chuàng)了應(yīng)用數(shù)學(xué)模型來(lái)說(shuō)明和解釋溶質(zhì)運(yùn)移過(guò)程的局面。Biggerh和Nieison提出了考慮土壤的空間變異性問(wèn)題，開(kāi)始了對(duì)土壤性質(zhì)空間變異性的研究[18]。美國(guó)加州大學(xué)Jury提出了“黑箱模型”[19]。國(guó)外許多學(xué)者為了量化溶質(zhì)運(yùn)移規(guī)律，提出了溶質(zhì)運(yùn)移的定量計(jì)算模型，早期的研究多采用確定性機(jī)理模型即對(duì)流—彌散方程(CDE)來(lái)模擬土壤中的溶質(zhì)運(yùn)移，隨著隨機(jī)理論的發(fā)展，隨機(jī)過(guò)程方程例如TEM模型，傳遞函數(shù)修正模型，此外還有蒙特卡洛方法[20]、譜分析法[21]、矩分析法[22]等開(kāi)始應(yīng)用于溶質(zhì)運(yùn)移數(shù)量特征的模擬研究。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)土壤物理學(xué)者及農(nóng)學(xué)者開(kāi)展了一些室內(nèi)、室外的溶質(zhì)運(yùn)移試驗(yàn)研究，并結(jié)合模型模擬系統(tǒng)研究了氮素的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律[23]。武曉峰等[24]對(duì)冬小麥田間根層氮素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律進(jìn)行了研究；馮紹元等[25]系統(tǒng)地綜述了氮素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其損失對(duì)水環(huán)境的影響等。羅陽(yáng)等[26]對(duì)大田中土壤剖面上水分及三氮含量等進(jìn)行了長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，并結(jié)合室內(nèi)的土柱模擬實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用LEACHN模型進(jìn)行了模擬計(jì)算，研究結(jié)果表明土壤根區(qū)底部的氮素的淋溶損失量與降雨量和灌溉量、施肥量呈正向相關(guān)。張瑜芳等[27]提出了排水條件下氮素遷移轉(zhuǎn)化和流失的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，系統(tǒng)地研究了排水條件下氮肥遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。

隨著節(jié)水灌溉的推廣應(yīng)用，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)噴灌和滴灌條件下氮素遷移轉(zhuǎn)化進(jìn)行了系統(tǒng)研究。王康[28]建立了節(jié)水條件下土壤氮素?fù)p失和環(huán)境評(píng)價(jià)概念型模型，用以研究節(jié)水條件下氮素對(duì)生態(tài)環(huán)的境影響。馮紹元等[29]對(duì)噴灌條件硝態(tài)氮含量與施肥量的相關(guān)性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。李久生等[30]對(duì)滴灌點(diǎn)源施肥條件下硝態(tài)氮在距滴頭附件的分布累積規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。

2 土壤水氮遷移轉(zhuǎn)化模型研究進(jìn)展

應(yīng)用數(shù)學(xué)方法模擬農(nóng)田中土壤水氮遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，是定量化研究的必然趨勢(shì)。根據(jù)土壤水氮遷移轉(zhuǎn)化模型的求解形式不同，Addisott和Wagenet[31]將其劃分為確定性模型和隨機(jī)模型。其中確定性模型又可劃分為確定性機(jī)理模型和確定性函數(shù)模型[32]。確定性機(jī)理模型即對(duì)流—彌散方程(CDE)幾十年來(lái)應(yīng)用最為普遍，該模型是根據(jù)達(dá)西定律和連續(xù)原理建立的，可以較好地揭示溶質(zhì)在均質(zhì)多孔介質(zhì)中的運(yùn)移機(jī)理及時(shí)間、空間對(duì)溶質(zhì)運(yùn)移的影響。確定性函數(shù)模型如活塞流、半解析模型、層狀模型等對(duì)溶質(zhì)運(yùn)移和水流運(yùn)動(dòng)做了概化，大多采用物質(zhì)平衡的方法估算土壤水氮的行為[33]。

隨機(jī)模型近20 a來(lái)逐漸發(fā)展成熟，并受到重視和廣泛應(yīng)用。其主要特點(diǎn)是輸入變量及輸出結(jié)果均以概率分布的形式表示，而不是單一的數(shù)值。與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)在隨機(jī)模型應(yīng)用研究處于起步較晚，應(yīng)用隨機(jī)方法建模和大致可分為兩種方式，即單獨(dú)考慮時(shí)間變量和空間變量，或同時(shí)考慮兩者的隨機(jī)模型。目前隨機(jī)模型主要有蒙特卡洛模擬、拉格朗日方法、歐拉法和隨機(jī)連續(xù)模型，在土壤水力特性參數(shù)及溶質(zhì)運(yùn)移參數(shù)、水流通量、溶質(zhì)運(yùn)移速度及彌散系數(shù)等方面應(yīng)用較多[33]。

現(xiàn)就目前國(guó)際上有影響的描述土壤水氮遷移轉(zhuǎn)化的幾個(gè)模型做下簡(jiǎn)要介紹。

(1)HYDRUS-1D

美國(guó)鹽土實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的HYDRUS-1D，包括3個(gè)模塊：水分模塊、溶質(zhì)運(yùn)移模塊及溫度模塊，廣泛用于模擬飽和—非飽和介質(zhì)中水、熱和溶質(zhì)的運(yùn)移。水分模塊采用Richards方程計(jì)算土壤中水分含量，溶質(zhì)運(yùn)移模塊和溫度模塊采用對(duì)流彌散方程，分別模擬溶質(zhì)運(yùn)移轉(zhuǎn)化過(guò)程和溫度的對(duì)流傳導(dǎo)過(guò)程。

局限性：沒(méi)有考慮溫度、水分對(duì)氮素反應(yīng)速率的影響，且無(wú)作物生長(zhǎng)模塊，只是對(duì)作物吸水做了簡(jiǎn)單的處理，因此不能模擬土壤水氮遷移轉(zhuǎn)化對(duì)作物生長(zhǎng)的影響。

(2)LEACHM(Leaching Estimation And Chemistry Model)

美國(guó)康奈爾大學(xué)研究開(kāi)發(fā)的LEACHM模型包括4個(gè)模塊：LEACHW模塊、LEACHP模塊、LEACHN模塊和LEACHC模塊，被廣泛應(yīng)用于土壤中水分和溶質(zhì)的運(yùn)動(dòng)模擬。其中LEACHW模塊用于模擬水分運(yùn)動(dòng)，LEACHP模塊用于模擬殺蟲(chóng)劑的遷移轉(zhuǎn)化，LEACHN用于模擬土壤中碳、氮和磷的遷移轉(zhuǎn)化，LEACHC用于模擬土壤中鹽分運(yùn)移。

局限性： ① 土壤分層厚度必須相等； ②不能模擬地表徑流； ③不能模擬作物對(duì)土壤和環(huán)境影響的響應(yīng) ；④不能模擬作物產(chǎn)量。

(3)RZWQM(Root Zone Water Quality Model)

由美國(guó)農(nóng)業(yè)部大平原系統(tǒng)研究單位在NTRM模型的基礎(chǔ)上修正完善的RZWQM模型包括6個(gè)模塊：作物生長(zhǎng)模塊、物理運(yùn)移模塊、化學(xué)運(yùn)移模塊、養(yǎng)分循環(huán)模塊、殺蟲(chóng)劑模塊和管理模塊。該模型廣泛應(yīng)用于模擬不同農(nóng)業(yè)管理措施及其對(duì)溶質(zhì)運(yùn)移狀況和作物產(chǎn)量的影響。

局限性：模型將植物殘茬分為快、慢兩種降解形式，將土壤有機(jī)物分成快、中、慢3種速率庫(kù)，各個(gè)庫(kù)之間轉(zhuǎn)換復(fù)雜，參數(shù)較多，模型對(duì)這些降解庫(kù)的動(dòng)態(tài)非常敏感，因此模型不易率定。

(4)NLEAP模型

主要用于評(píng)價(jià)由于農(nóng)業(yè)措施的變化而產(chǎn)生的硝酸鹽淋失量對(duì)地下水的潛在威脅，用于田間尺度。主要?jiǎng)恿W(xué)過(guò)程包括：水和硝態(tài)氮的運(yùn)移過(guò)程、作物吸收過(guò)程、氮的礦化、硝化與反硝化過(guò)程、氨揮發(fā)過(guò)程、作物腐殖質(zhì)與有機(jī)肥和其他有機(jī)物的礦化和固定過(guò)程等。

局限性：①模擬時(shí)間步長(zhǎng)必須大于等于一天 ；②不能模擬地表徑流產(chǎn)生的氮損失； ③沒(méi)有考慮表層有機(jī)肥的氨揮發(fā)和反硝化影響。

此外，還有模擬氮素在土壤中遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理的DRAINMOD模型、CREAMS 模型，模擬土壤-作物系統(tǒng)中土壤水與氮素動(dòng)力過(guò)程的DAISY模型，用于評(píng)估土壤侵蝕對(duì)土地生產(chǎn)力、植物競(jìng)爭(zhēng)、作物產(chǎn)量和水質(zhì)影響的NTRM模型等。

中國(guó)在該領(lǐng)域的研究雖然沒(méi)有達(dá)到獨(dú)立建立機(jī)理模型的階段，但是結(jié)合大田實(shí)驗(yàn)和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)，近年來(lái)也在模型研究方面取得了較好的研究成果。武曉峰和謝森傳[34]建立了模擬土壤-作物系統(tǒng)中不同形態(tài)氮素遷移轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)模型，以冬小麥田間實(shí)驗(yàn)觀測(cè)為基礎(chǔ)，模擬研究了不同狀態(tài)氮素的移轉(zhuǎn)化規(guī)律以及土壤吸附、作物吸收等多種影響因素，利用溶質(zhì)擴(kuò)散-對(duì)流方程模擬了冬小麥生長(zhǎng)期間田間水分、氨氮、硝態(tài)氮含量及其分布變化；張瑜芳等[35]建立了稻田中氨態(tài)氮遷移轉(zhuǎn)化數(shù)值模擬，并與土柱試驗(yàn)觀測(cè)資料進(jìn)行了對(duì)比分析。黃元仿等[36]應(yīng)用對(duì)流—彌散方程，建立了田間土壤氮素運(yùn)移的數(shù)值模型，將土壤氮素、水和熱運(yùn)移綜合考慮，并將土壤氮素轉(zhuǎn)化和作物根系吸收也加入在模型的源匯項(xiàng)中；馮紹元等[37]建立了土壤—水—植物系統(tǒng)中氮素遷移轉(zhuǎn)化與綜合吸收數(shù)學(xué)模型，模型考慮了氮素的礦化、硝化、反硝化和作物吸收等過(guò)程，并對(duì)轉(zhuǎn)化參數(shù)進(jìn)行了濕度和溫度的修正，礦化、硝化和反硝化過(guò)程采用一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程描述，作物吸氮采用米氏競(jìng)爭(zhēng)方程計(jì)算，并將模型運(yùn)用于玉米、西紅柿和萵苣三種作物生長(zhǎng)過(guò)程的模擬；沈榮開(kāi)等[38]建立了一個(gè)田間一維飽和—非飽和土壤中NH4+-N和NO3--N在排水條件下的遷移轉(zhuǎn)化模型，模型中綜合考慮了對(duì)流、彌散、吸附、降解和硝化作用，對(duì)氮素在非飽和土壤中的運(yùn)移進(jìn)行了探討，并對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。

在模型應(yīng)用研究方面，張思聰?shù)萚39]以長(zhǎng)期田間觀測(cè)資料為基礎(chǔ)，應(yīng)用LEACHM模型，對(duì)根區(qū)以下硝態(tài)氮的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律和滲漏損失的關(guān)鍵影響因素進(jìn)行了研究；曹巧紅等[40]應(yīng)用Hydrus-1D模型模擬了非飽和介質(zhì)中一維水、熱和溶質(zhì)遷移過(guò)程，獲得了取得了較好的結(jié)果；任理和馬軍花[41]建立了硝態(tài)氮在土壤中淋失的傳遞函數(shù)模型，并與實(shí)測(cè)資料對(duì)比驗(yàn)證，結(jié)果表明所建模型比常規(guī)溶質(zhì)的傳遞函數(shù)模型具有更高精度。

3 結(jié)論與討論

3.1 區(qū)域水氮運(yùn)移模型與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合

地理信息系統(tǒng)(GIS)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)、檢索、運(yùn)算、顯示功能，應(yīng)用其地理模型分析方法，可以提供多種空間和動(dòng)態(tài)的地理信息，為地理研究和管理決策提供技術(shù)支持。現(xiàn)在GIS被廣泛地應(yīng)用于繪制如作物產(chǎn)量分布圖、種植結(jié)構(gòu)圖、硝態(tài)氮淋洗分布圖等。因此，在研究區(qū)域土壤水氮遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程時(shí)，可以將基于土壤水氮遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理的點(diǎn)模型與GIS結(jié)合，可以更加直觀地展示模擬運(yùn)算結(jié)果，便于理解和解釋。模型與GIS結(jié)合方式分為松結(jié)合、緊結(jié)合和完全結(jié)合三種類型[42-43]，目前國(guó)內(nèi)外大多是采用緊結(jié)合的方式研究土壤水氮遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程，并向應(yīng)用完全結(jié)合方向轉(zhuǎn)移。

3.2 多種模型結(jié)合應(yīng)用，加強(qiáng)多因素交互作用研究

目前的土壤水氮運(yùn)移、轉(zhuǎn)化模型大多考慮了主要的氮素動(dòng)力學(xué)過(guò)程，包括氮肥施用過(guò)程、硝化與反硝化過(guò)程、氨揮發(fā)過(guò)程、作物吸收過(guò)程和硝態(tài)氮淋失過(guò)程等。但是，不同的模型各有其優(yōu)缺點(diǎn)，由于模型的局限性或者說(shuō)模型的適用條件所限，沒(méi)有哪一種模型能把氮素遷移轉(zhuǎn)化所有過(guò)程都模擬得很好，每一種模型都側(cè)重于一個(gè)或者幾個(gè)過(guò)程，因此根據(jù)研究問(wèn)題的實(shí)際情況，將幾種模型結(jié)合進(jìn)行研究，可以提供解決問(wèn)題的思路。

3.3 存在問(wèn)題

(2)非飽和帶氮素運(yùn)移機(jī)理與模型研究將注意力集中于硝態(tài)氮淋失、氮素利用效率與作物產(chǎn)量的關(guān)系方面，氮素對(duì)地下水的污染模型研究則集中于含水層。將飽和帶—非飽和帶作為整個(gè)系統(tǒng)，研究氮素轉(zhuǎn)化與運(yùn)移規(guī)律并分析對(duì)環(huán)境影響的研究相對(duì)較少。

(3)土壤氮素是一個(gè)相互聯(lián)系、多因素交互作用的統(tǒng)一體，須要采用系統(tǒng)分析的方法進(jìn)行研究，而國(guó)內(nèi)外對(duì)于土壤氮素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究多集中在單個(gè)過(guò)程，忽視了氮素轉(zhuǎn)化各過(guò)程的交互作用，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行整體研究時(shí)也存在關(guān)注單一因素的情況，今后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)多因素交互作用的研究。

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Progress of research on soil water and nitrogen transport and transformation

ZHANG Jinping1，XU Ling2，NI Wei1

(1.SongliaoWaterResourcesCommit,MWR.Changchun130021,China;2.SongliaowaterresourcesandhydropowerdevelopmentCo.,Ltd,Changchun130021,China)

The shortage of water resource and agricultural non-point source pollution are the limiting factors for sustainable agriculture in the North China Plain (NCP). It is necessary to improve the water use efficiency (WUE), nitrogen use efficiency (NUE) and reduce the nitrogen leaching from the root zone and its effect on environmental pollution. With the development of soil solute transport theory, the study on the water and nitrogen transport and transformation mechanisms is developing in home and abroad. This paper summarizes the current status of research in area of nitrogen transport and transformation mechanisms and simulating models.The development tendency of research on this area was briefly discussed.

transport and transformation;Simulating Model;Present Status

張金萍(1980-)，女，高級(jí)工程師，主要從事水利規(guī)劃方面的工作。

S153；S154.4

A

2096-0506(2016)10-0013-05